Usando o Very Large Telescope do European Southern Observatory (VLT), astrônomos descobriram a ausência de uma estrela massiva instável em uma galáxia anã. Os cientistas acreditam que isso pode indicar que a estrela se tornou menos brilhante e parcialmente obscurecida pela poeira. Uma explicação alternativa é que a estrela entrou em colapso em um buraco negro sem produzir uma supernova. "Se for verdade, "diz o líder da equipe e aluno de Ph.D. Andrew Allan, do Trinity College Dublin, Irlanda, "esta seria a primeira detecção direta de uma estrela monstro encerrando sua vida dessa maneira."

Entre 2001 e 2011, várias equipes de astrônomos estudaram a misteriosa estrela massiva, localizado na galáxia anã Kinman, e suas observações indicavam que estava em um estágio avançado de sua evolução. Allan e seus colaboradores na Irlanda, O Chile e os EUA queriam saber mais sobre como estrelas muito massivas acabam com suas vidas, e o objeto no anão Kinman parecia o alvo perfeito. Mas quando eles apontaram o VLT do ESO para a galáxia distante em 2019, eles não conseguiam mais encontrar as assinaturas reveladoras da estrela. "Em vez de, ficamos surpresos ao descobrir que a estrela havia desaparecido! ", diz Allan, que liderou um estudo sobre a estrela publicado hoje em Avisos mensais da Royal Astronomical Society .

Localizada a cerca de 75 milhões de anos-luz de distância na constelação de Aquário, a galáxia anã Kinman está muito longe para os astrônomos verem suas estrelas individualmente, mas eles podem detectar as assinaturas de alguns deles. De 2001 a 2011, a luz da galáxia consistentemente mostrou evidências de que hospedava uma estrela 'variável azul luminosa' cerca de 2,5 milhões de vezes mais brilhante do que o sol. Estrelas deste tipo são instáveis, mostrando mudanças dramáticas ocasionais em seus espectros e brilho. Mesmo com essas mudanças, variáveis ​​de azul luminoso deixam traços específicos que os cientistas podem identificar, mas eles estavam ausentes dos dados que a equipe coletou em 2019, deixando-os se perguntando o que havia acontecido com a estrela. "Seria altamente incomum para uma estrela tão massiva desaparecer sem produzir uma explosão de supernova brilhante, "diz Allan.

O grupo virou o instrumento ESPRESSO pela primeira vez em direção à estrela em agosto de 2019, usando os quatro telescópios de 8 metros do VLT simultaneamente. Mas eles não foram capazes de encontrar os sinais que anteriormente apontavam para a presença da estrela luminosa. Alguns meses depois, o grupo experimentou o instrumento X-shooter, também no VLT do ESO, e novamente não encontrou vestígios da estrela.

"Podemos ter detectado uma das estrelas mais massivas do Universo local indo suavemente noite adentro, "diz o membro da equipe Jose Groh, também do Trinity College Dublin. "Nossa descoberta não teria sido feita sem o uso dos poderosos telescópios ESO de 8 metros, sua instrumentação única, e o acesso imediato a essas capacidades na sequência do recente acordo da Irlanda para aderir ao ESO. "A Irlanda tornou-se um estado membro do ESO em setembro de 2018.

A equipe então se voltou para dados mais antigos coletados usando o X-shooter e o instrumento UVES no VLT do ESO, localizado no deserto chileno de Atacama, e telescópios em outros lugares. "O ESO Science Archive Facility nos permitiu encontrar e usar dados do mesmo objeto obtidos em 2002 e 2009, "diz Andrea Mehner, um astrônomo da equipe do ESO no Chile que participou do estudo. "A comparação dos espectros UVES de alta resolução de 2002 com nossas observações obtidas em 2019 com o mais novo espectrógrafo de alta resolução ESPRESSO do ESO foi especialmente reveladora, do ponto de vista astronômico e de instrumentação. "

Os dados antigos indicavam que a estrela no anão Kinman poderia estar passando por um período de forte explosão que provavelmente terminou em algum momento depois de 2011. Estrelas variáveis ​​azuis luminosas como esta estão propensas a experimentar explosões gigantes ao longo de suas vidas, fazendo com que a taxa de perda de massa das estrelas aumentasse e sua luminosidade aumentasse dramaticamente.

Com base em suas observações e modelos, os astrônomos sugeriram duas explicações para o desaparecimento da estrela e a falta de uma supernova, relacionado a esta possível explosão. A explosão pode ter resultado na variável azul luminosa sendo transformada em uma estrela menos luminosa, que também pode estar parcialmente oculto pela poeira. Alternativamente, a equipe diz que a estrela pode ter entrado em colapso em um buraco negro, sem produzir uma explosão de supernova. Este seria um evento raro:nosso conhecimento atual de como as estrelas massivas morrem aponta para a maioria delas terminando suas vidas em uma supernova.

Estudos futuros são necessários para confirmar o destino que se abateu sobre esta estrela. Previsto para iniciar as operações em 2025, O Extremely Large Telescope (ELT) do ESO será capaz de resolver estrelas em galáxias distantes, como o anão Kinman, ajudando a resolver mistérios cósmicos como este.